[實用新型]一種斗輪機的控制系統

有效

• 申請號: 201520784905.2
• 申請日: 2015-10-11
• 公開（公告）號: CN204989929U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 孟祥東;劉鐵;王濤;馮振明;張力建;郭思遠
• 申請（專利權）人: 長春發電設備總廠
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;B65G43/00
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 鞠傳龍

技術領域

本實用新型涉及一種控制系統，特別涉及一種斗輪機的控制系統。

背景技術

當前，斗輪機是依據斗輪挖掘機所研發出的一種新型設備，屬于一種高效率連續性的大型裝卸設備，在國內外得到了廣泛的應用。

同時斗輪機更是在火力發電廠內，輸煤取煤過程中不可缺少的設備之一。使其安全可靠的運行對于電廠的工作生產起著確定性的因素。對于斗輪機運行過程以及自動控制過程的深入研究，不但能夠提供火力發電廠的自動化水平，同時在人力資源的運用方面有著非常重要的地位。隨著工業技術的不斷發展，火力發電廠逐漸成為現代化的企業，若想滿足現代化電廠的對于智能化的要求，必須要做到斗輪機的完全自動化以及智能化。例如斗輪機在時進行煤料的堆取，堆取量是多少，對應的設備需要如何工作，堆料的時候還需要進行哪些其他的動作等，都通過系統自己來確定。操作人員可以通過電腦顯示屏來了解斗輪機的運行情況。利用計算機視覺系統，控制計算機能夠通過對結構光圖像的識別完成自動尋找堆煤和取煤的位置，達到堆取的全自動化。

目前斗輪機運行方式可以分為手動、半自動以及全自動三種方式，國內大多數火力發電廠仍在使用手動控制方式。盡管半自動控制方式逐漸被人們所使用，但是半自動控制方式僅限于簡單的操作，輸煤控制系統與斗輪機之間并沒有信息的交流。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決現有的斗輪機自動化水平低而導致的工作效率低、資源浪費以及存在安全隱患的問題，而提供的一種斗輪機的控制系統。

本實用新型提供的斗輪機的控制系統包括有主車控制器、第一現場服務器、第二現場服務器和尾車控制器，其中主車控制器內設置有工控機和主PLC機，工控機和主PLC機相連接，主PLC機還連接有第一傳感器和第一執行器，尾車控制器內設置有從PLC機，從PLC機與主PLC機相連接，從PLC機連接有第二傳感器和第二執行器，第一現場服務器和第二現場服務器相串聯，主車控制器內的工控機通過局域網與第一現場服務器進行通信連接。

工控機還連接有圖像采集卡和定位裝置，其中圖像采集卡與攝像機連接，定位裝置與激光器連接，攝像機和激光器設在斗輪機懸臂的前部，圖像采集卡主要作用是將攝像機的模擬信號導入計算機內進行保存，配合軟件，可以在保持高分辨率的前提下，壓縮數據，壓縮文件的大小，以便長時間錄影，保存資料，方便調查取證。

主PLC機與工控機間的通訊采用RS-485方式通訊。

主PLC機與第一傳感器和第一執行器間的通訊采用MODBUS或現場總線通訊方式。

從PLC機與第二傳感器和第二執行器間的通訊采用MODBUS或現場總線通訊方式。

圖像采集卡帶有用于二次開發的接口函數。

攝像機為CCD攝像機。

激光器為一字線形激光器。

本實用新型提供的斗輪機的控制方法，其方法如下：

第一步：將CCD攝像機以及一字線形激光器通過固定裝置安裝在斗輪機前臂上，高度要高于煤堆的最高高度，保證CCD攝像機和一字線形激光器以俯視的方式觀察到煤場的全景；

第二步：斗輪機在軌道上行走利用一字線形激光器進行掃描，采集煤場煤堆的結構光條圖像；

第三步：將所采集的結構光圖像進行去噪聲處理以及輪廓提取，從而得到煤堆的三維輪廓和尺寸，具體方法如下：

(1)采用麻點噪聲濾波8鄰域算法，其算法如下：

(2)進行結構光圖像輪廓提取，通過找到光帶外緣或內緣的一個點k，然后分別沿著Y軸的正、負方向按鄰域法搜索，搜索時依次按(x-1，y)(x，y)，(x+1，y)的方向進行，其算法如下：

第四步：利用主PLC機與工控機之間的通訊來進行斗輪機自動控制以及遠程監控。

本實用新型的工作原理：